Forskare i Sydkorea har utvecklat ett plasmoniskt isotermiskt rekombinaspolymerasamplifiering (RPA) array-chip. Denna första plasmoinc isotermiska PCR-teknologi kan upptäcka åtta typer av patogener (fyra bakterier och fyra virus) som orsakar akuta luftvägsinfektionssjukdomar; analysen tar bara 30 minuter. Forskningen leddes av Dr. Sung-Gyu Park och Dr. Ho Sang Jung från Korea Institute of Materials Science (KIMS, President Jung-Hwan Lee) och av Dr. Min-Young Lee och Dr. Ayoung Woo från Samsung Medical Center.

Den nuvarande detekteringstekniken för COVID-19 är omöjlig att använda på plats, eftersom resultatet tar cirka fyra timmar eller mer efter provtagning, vilket gör det svårt att snabbt isolera patienten.

För att lösa det här problemet, forskarna kombinerade isotermisk PCR-teknik med ett 3D Au-nanostrukturerat substrat som kan amplifiera fluorescenssignalen från RPA-produkter med DNA-amplikoner och framgångsrikt detektera bakteriellt DNA och viralt RNA inom 30 minuter.

Dessutom, forskargruppen utvecklade också ett 3D-plasmoniskt array-chip för multiplex molekylär detektion. Detta är ett chip som samtidigt kan analysera åtta patogener (fyra bakterier och fyra virus).

Denna multiplexdiagnosteknik är även tillämpbar på nasofaryngeala pinnprover. Teamet planerar att utföra tillförlitlighetstestet av medicinsk utrustning genom storskaliga kliniska prövningar på COVID-19-patienter och ansöker om godkännande från ministeriet för livsmedels- och läkemedelssäkerhet.

"Vi utvecklade en medicinsk anordning som kan upptäcka patogener på en halvtimme på plats, genom att utveckla kärnplasmoniska nanomaterial som möjliggör ultrakänslig patogendiagnostik av mer än 10 typer av respiratoriska viruspatogener. De molekylära diagnostiska enheterna på plats kan användas snabbt när vi aktivt forskar med Samsung Medical Center och inhemska företag för diagnostikutrustning, " sa Dr Sung-Gyu Park, en huvudforskare vid KIMS.